ปัจจุบันประเทศไทยเป็นประเทศผู้ส่งออกยางพารามากเป็นอันดับหนึ่งของโลก ยางพาราจึงนับเป็นผลผลิตทางการเกษตรที่มีความสำคัญต่อเศรษฐกิจไทยที่นำเม็ดเงินเข้าสู่ประเทศไทยเป็นมูลค่าหลายแสนล้านต่อปี และหนึ่งในผลิตภัณฑ์ส่งออกจากยางพารา คือ ยางแผ่นผึ่งแห้ง ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกษตรกรมักเจอปัญหาในการผลิตจากการเกิดเชื้อราบนแผ่นยาง ทำให้ราคายางแผ่นผึ่งแห้งที่มีเชื้อรามีราคาลดลงโดยประมาณ 5-10% เมื่อเทียบกับยางแผ่นผึ่งแห้งที่ปราศจากเชื้อรา
จากปัญหาดังกล่าว อาจารย์ ดร.มนตรี สว่างพฤกษ์ อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเคมี พร้อมด้วยทีมนิสิตปริญญาโท ประกอบด้วย นายภัทรชัย ศรีมุข นางสาวอธิวีณา กฤตยาวัฒนานนท์ นางสาวศานตมน ล้วนวุฑฒิ และนายปรเมนทร์ เชี่ยวชาญ จึงได้คิดค้น“ผลิตภัณฑ์แผ่นนาโนคาร์บอน “กราฟีน” สำหรับยับยั้งเชื้อราบนแผ่นยางพารา” ที่มีราคาถูกและไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม
อาจารย์ ดร.มนตรี เล่าว่า “ยางแผ่นที่มีราดำและราขาวปนเปื้อนในแผ่นยางจะเป็นยางแผ่นที่มีคุณภาพต่ำกว่ามาตรฐาน ซึ่งตลาดกลางยางพาราจะไม่รับซื้อ โดยชาวสวนยางรายใหญ่หรือพ่อค้าคนกลางจะแก้แก้ปัญหาเชื้อราบนแผ่นยางดิบด้วยการแปรสภาพยางแผ่นดิบเป็นยางแผ่นรมควัน ซึ่งมีต้นทุนเพิ่มขึ้นจากเดิมอย่างน้อย 2.35 บาทต่อยาง 1 แผ่น ทำให้ชาวสวนยางรายย่อยจึงจำเป็นต้องขายยางแผ่นดิบก่อนจะมีเชื้อราเกิดขึ้น เนื่องจากไม่สามารถลงทุนในการผลิตยางแผ่นรมควันได้ ส่งผลให้ได้ขายยางได้ในราคาที่ถูกเนื่องจากแผ่นยางมีความชื้นสูง อีกทางเลือกหนึ่งของเกษตรกรชาวสวนยางคือเติมสารป้องกันเชื้อรา เช่น แคปแทน และ พาราไนโตรฟีนอลในน้ำยางดิบ โดยสารเคมีเหล่านี้เป็นสารก่อมะเร็งและตกค้างอยู่ในและบนแผ่นยางดิบ ซึ่งเป็นอันตรายต่อชาวสวนยางและผู้อุปโภคและบริโภคผลิตภัณฑ์ที่ทำจากยางแผ่น”
ผลิตภัณฑ์แผ่นนาโนคาร์บอน “กราฟีน” สำหรับยับยั้งเชื้อราบนแผ่นยางพารา เป็นงานวิจัยที่คิดค้นจากวัสดุระดับนาโนเมตรที่ผลิตง่าย ราคาถูกและไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อให้ชาวสวนยางใช้เพื่อยับยั้งเชื้อราในแผ่นยางพาราผึ่งแห้ง จากการวิจัยตลอดสองปีครึ่ง พบว่าวัสดุแผ่นนาโนคาร์บอนหรือกราฟีน สามารถยับยั้งเชื้อราได้หลากหลายชนิด ทีมวิจัยของเราจึงได้คิดต่อยอดจากผลิตภัณฑ์แผ่นนาโนคาร์บอน กราฟีน เป็นผลิตภัณฑ์สเปรย์ต้นแบบขึ้น เพื่อให้มีความสะดวกในการใช้งาน ในชื่อ “Natural rubber smile” โดยผลิตภัณฑ์นี้ผลิตจากวัสดุกราฟีนหรือแผ่นคาร์บอนที่มีความหนาเพียงแค่หนึ่งอะตอม มีโครงสร้างอันเกิดจากการจัดเรียงกันของคาร์บอนอะตอมแบบวงหกเหลี่ยม (Hexagonal configuration) จัดเรียงเป็นผลึกคล้ายรูปรังผึ้ง อะตอมคาร์บอนแต่ละอะตอมยึดกันไว้ด้วยพันธะโควาเลนต์ ในแนวระนาบ 2 มิติ กราฟีนมีพื้นที่ผิวเชิงทฤษฎีสูง 2,625 ตารางเมตรต่อกรัม โดยหลักการยับยั้งเชื้อราของกราฟีน คือ การที่มุมและขอบที่คมของแผ่นนาโนกราฟีนเป็นเหตุทำให้ผนังเซลล์ของเชื้อราเกิดความเสียหาย ผ่านอันตรกิริยาเชิงเคมีระหว่างแผ่นกราฟีนกับ Phospholipids ของเยื่อหุ้มเซลล์ของเชื้อรา จนทำให้เชื้อราไม่สามารถแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนต่อไปได้
ล่าสุด ผลงานผลิตภัณฑ์แผ่นนาโนคาร์บอน “กราฟีน” สำหรับยับยั้งเชื้อราบนแผ่นยางพารา ได้รับรางวัลระดับดี ด้านวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัช จากสภาวิจัยแห่งชาติ ประเภทรางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2557
ในอนาคต ทีมวิจัยได้ร่วมมือกับบริษัท IRPC จำกัด มหาชน นำวิธีการผลิตกราฟีนไปศึกษาในระดับ Pilot plant และใช้วัสดุกราฟีนเพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลของพอลิเมอร์หลากหลายชนิด เช่น โพลิพลอพิลีน โพลิสไตรีน และเอบีเอส ฯลฯ ในการนำไปพัฒนาในเชิงพาณิชย์ต่อไป
ผู้สนใจผลิตภัณฑ์แผ่นนาโนคาร์บอน “กราฟีน” สำหรับยับยั้งเชื้อราบนแผ่นยางพารา ติดต่อได้ที่ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โทร. 0 2797 0999 ต่อ 1248
